Способ измерения проницаемости газов и паров через мембраны

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повьшение точности измерений путем исключения погрешности, обусловленной зависимостью коэффициента проницаемости от значений, подаваемых в камеры давлений. Проводят измерения проницаемости гелия и азота через мембраны из политетрафторэтилена и полиэтилентерефталата. Для зтого одновременно повышают давления в обеих камерах устройства, соединенных байпасной линией с запорным вентилем в открытом положении. По достижении давления Р запорный вентиль закрывают и величину разности давлений в камерах доводят до АР Ре После этого начинают измерение потока I. Коэффициент газопроницаемости мембраны П находят из уравнения П 11/ /Сз(Рб-Рн)3 где S - толщина мембраны; 1 - ее толщина. 1 ил. 1 табл. (Л с: со ел о О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19! (И) (59 4 G 01 N 15/08

ВСЕСОЮЗНЛ.Я

И,",„, !3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВИЫИИ -" ::.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!);4004292/23-25 (22) 09.01.86 .(46) 23.11.87. Бюл. У 43 (72) В. В. Ломакин, M. А. Крыкин и С. В. Зудин (53) 539.2.17.1(088.8) (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ

ГАЗОВ И ПАРОВ ЧЕРЕЗ МЕМБРАНЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерений путем исключения погрешности, обусловленной зависимостью коэффициента проницаемости от значений, подаваемых в камеры давлений, Проводят измерения проницаемости гелия и азота через мембраны из политетрафторэтилена и полиэтилентерефталата. Для этого одновременно повышают давления в обеих камерах устройства, соединенных байпасной линией с запорным вентилем в открытом положении. По достижении давления Р„ эапорный вентиль закрывают и величину разности давлений в камерах доводят до dP = P8 — Р„. После этого начинают измерение потока I, Коэффициент газопроницаемости мембраны П находят из уравнения П = I 1/

/($(Р -Р„)», где $ — толщина мембраны; 1 - ее толщина. 1 ил. 1 табл.

При помощи линии 5 подачи в камерах 1 и 2 повьппают давление газа.

Вентиль 8 открыт и байпасная линия ? уравнивает давления с обеих сторон мембраны 3. Это позволяет избежать

20 механических деформаций мембраны и предотвратить ее разрыв. Величина давления измеряется манометром 6. По достижении давления Р„ вентиль 8 закрывается и в процессе дальнейшего

25 повышения давления в камере 1 создается перепад давления дР на мембране, который измеряется дифманометром 9.

После того, как разница давлений достигнет заданной величины b.P = P -Рп., ЗО начинают измерение потока газа, прошедшего через мембрану с помощью расходомера 10, 1 (Р— PÄ) Я

1 13540

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении проницаемости газов и паров через мембраны.

Цель изобретения - повьш ение точ5 ности измерений путем исключения погрешности, обусловленной зависимостью коэффициента проницаемости от значений, подаваемых в камеры давлений.

Проводят измерения проницаемости гелия и азота через мембраны из политетрафторэтилена (ПТФЭ) и полиэтилентерефталата (ПЭТФ). Для этого одновременно повьппают давления в обеих камерах устройства, реализующего предлагаемый способ, соединенных байпасной линией с запорным вентилем в открытом положении. По достижении давления Рц запорный вентиль закрйвают и величину разности давлений в камерах доводят до 6P = Р - Р„.

После этого начинают измерение потока I. Мембрана толщиной 1 = 50 мкм и площадью S = 80 см находится при

Т = 300 К.

Коэффициент газопроницаемости мембраны П находят из уравнения

67 2 ложенную на дренажной подложке 4, систему 5 подачи газа, манометр 6, байпасную линию 7 с запорным вентилем 8, дифференциальный манометр 9 и расходомер 10.

Линия 5 подачи газа подключена к верхней камере 1 и через байпасную линию 7 с запорным вентилем 8 к нижней камере 2, Нижняя камера подсоединена к манометру 6 и расходомеру 10, Дифференциальный манометр подключен к обеим камерам 1 и 2, где S — площадь мембраны;

1 — ее толщина, В таблице представлены результаты

35 измерения проницаемости газов через ,мембрану по предлагаемому и известному способам.

Предлагаемый способ увеличивает точность измерений коэффициента газо- 40 проницаемости П на 5, а также позволяет находить зависимость величины П от давлений газа по обе стороны мембра™ Рв и Рн

На чертеже представлена схема устройств а для измерения проницаемости газов и паров через мембраны, поясня-. ющая осуществление предлагаемого способа.

Устройство содержит верхнюю 1 и

50 нижнюю 2 камеры, мембрану 3, распоФормула из обр ет ения

Способ измерения проницаемости газов и паров через мембраны, заключающийся в создании перепада давлений между двумя камерами, разделенными мембраной, путем заполнения этих камер газом или паром и измерении величины проникающего через мембрану потока газа или.пара, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем исключения погрешности, обусловленной зависимостью коэффициента проницаемости от значений, подаваемых в камеры давлений, производят повьппение давления газа или пара с обеих сторон мембраны.

135406 7

Погрешность, X

Способ измерения

Матер мемб р

1 Р, П гели а МПа моль м м с ° П

П азота, моль м м c ° Па а

0,8 " 10

2,5 ° 10

8,9 10

ПТФЭ 5 4,9 О,1

10 99 01

Предлагаемцй

15 14,9 0,1

ПЭТФ 5 4,9 0 1

0,85 - IO

10 9,9 0,1

l5 14,9 0,1

ПТФЭ 15 14,95 0,05

15 14,9 0,1

15 14,85 0,15

Известный

Составитель Е. Карманова

Редактор И. Горная Техред М.Ходанич Корректор М. Шароши

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/:

Заказ 5685/37

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1,1 ° !0

3,5 10

10 10

2,3 10

8,1 IO

50 10

10 . 10

l0 10 !

О 10

3,1 ° 10

l7 lO

8,9 10

8,9 10

8,9 ° 10